构造地质学——变质岩区构造研究

工程地质知识：变质岩区建立构造变形环境分析
变质岩区构造之所以不同于沉积岩区构造，主要在于它是一种与变质环境有关的产物。

因此，构造环境的分析有其特定的意义，在变质岩区构造环境分析中尤其重要。

在变质环境分析中，常常使用变质相的概念（特定变质环境中岩石的矿物共生组合）。

同样，在构造环境分析中也可以引进（变形）相的概念：特定变形环境中岩石构造变形行为、变形样式和变形组合等。

变形相的研究，可以帮助恢复变形时的物化环境、构造层次、构造叠加和构造演化等。

影响岩石变形环境的因素包括：温度、压力、地化溶液、应力、和应变速率等等。

这些因素都是岩石变形习性的函数。

同类岩石变形表现为粘性流动或塑性流动、韧性剪切或脆性破坏，都与其所处的变形环境密切相关。

不同变形环境必然造就不同变形相的构造。

反之，同类岩石在相同的变形环境中以相同方式变形，也必然产生同一形变相的构造组合。

这样，就可以根据已知构造式样的研究，去推断隐伏的、具有相同环境中生成的构造，分析这些构造的变形环境。

奇⽯中的地质现象——变质岩的结构和构造前⾯给⼤家介绍了沉积岩和⽕成岩的结构和构造形成的奇⽯现象，本篇给⼤家介绍有关变质岩结构和构造对于奇⽯形成的影响。

变质岩：地壳中原有的岩浆岩、变质岩或沉积岩，由于地壳运动和岩浆活动等造成物理化学环境的改变，当其处在⾼温、⾼压及其他化学因素作⽤下，使原来岩⽯的成分、结构和构造发⽣⼀系列变化，所形成的新的岩⽯称为变质岩。

这种改变岩⽯性质的作⽤，称为变质作⽤。

⼀、引起变质作⽤的因素引起变质作⽤的因素有温度、压⼒及化学活动性流体。

变质温度的基本来源包括地壳深处的⾼温、岩浆及地壳岩⽯断裂错动产⽣的⾼温等。

引起岩⽯变质的压⼒包括上覆岩⽯重量引起的静压⼒、侵⼊于岩体空隙中的流体所形成的压⼒，以及地壳运动或岩浆活动产⽣的定向压⼒。

化学活动性流体则是以岩浆、H2O、CO2为主，并含有其它⼀些易挥发、易流动的物质。

变质作⽤与温度及压⼒的相关关系⼆、变质作⽤的类型根据变质作⽤的地质成因和变质作⽤因素，将变质作⽤分为下列⼏种类型。

1、接触变质作⽤指发⽣在侵⼊岩与围岩之间的接触带上，并主要由温度和挥发性物质所引起的变质作⽤。

可分为热接触变质作⽤和接触交代变质作⽤两类。

（1）接触热变质作⽤：引起变质的主要因素是温度。

岩⽯受热后发⽣矿物的重结晶、脱⽔、脱炭以及物质的重新组合，形成新矿物与变晶结构。

（2）接触交代变质作⽤：引起变质的因素除温度以外，从岩浆中分异出来的挥发性物质所产⽣的交代作⽤同样具有重要意义。

故岩⽯的化学成分有显著变化，产⽣⼤量新矿物。

形成的岩⽯有⼤理岩、矽卡岩等。

2、区域变质作⽤这是在⼴⼤范围内发⽣、并由温度、压⼒以及化学活动性流体等多种因素引起的变质作⽤。

例如，粘⼟质岩⽯可变为⽚岩和⽚⿇岩，区域变质岩的岩性，在很⼤范围内是⽐较均匀⼀致的。

3、混合岩化作⽤是指原有的区域变质岩体与岩浆状的流体互相混合交代⽽形成新岩⽯（混合岩）的作⽤。

流体的来源可能是原来的变质岩体局部熔融产⽣的酸性岩浆，也可能是地壳深部富含K、Na、Si的热液引起的再⽣岩浆。

工程地质知识：对变质岩区的构造的认识的观点
一种观点认为：变质岩区，尤其是古老的深变质杂岩区的构造比沉积岩及火山岩区的构造简单得多，构造型式多为平缓褶皱或巨型单斜构造。

而露头上所见到的复杂多样的小型褶皱并不代表变质岩区构造主体的面貌。

另一种观点认为：变质岩区的构造不但形态、方位极其多样，而且往往是多期变形的产物，它的形成和演化比沉积岩和岩浆岩区的构造复杂得多，这种观点是目前的主流认识。

变质岩区构造之所以复杂，主要是它的形成和演化经历了长（多）期的地质历史进程和各种构造－热事件，在每一次构造－热事件过程中都产生了一系列新生的与变质作用有关的构造。

变质岩的构造分析变质岩是一种岩石类型，是在高温高压条件下经历了岩石圈内部作用而形成的。

变质作用是一种非接触的过程，通过改变岩石的微观结构和成分来改变其物质性质和岩性。

变质岩可以通过构造分析来了解其形成和变质作用的过程。

构造分析是地质学中的一种研究方法，通过研究岩石的构造特征、构造体系和变形历史来推断岩石的形成环境和变质作用的影响。

在进行构造分析时，需要关注以下几个方面：1.构造特征：包括岩石的岩性、岩层的层理、构造节理、褶皱、断层等特征。

通过观察和测量这些构造特征，可以了解岩石的构造变形历史和形成过程。

2.构造体系：指构成岩石的矿物和岩屑之间的关系和排列方式。

通过研究构造体系，可以了解岩石的组成和成因类型，进而推断变质作用的影响。

3.变形历史：研究岩石的变形历史可以了解岩石内部的变形过程和构造环境。

通过测量和分析岩石的层理、褶皱、断层等构造特征，可以推断岩石的变形序列和变质作用的时间和强度。

在进行构造分析时，需要采用一系列的研究方法和技术，包括：1.野外地质调查：通过野外地质调查，可以观察岩石的构造特征和构造体系，收集变质岩的野外数据。

通过野外采样和测量，可以获取变质岩的宏观和微观构造信息。

2.显微镜观察：通过显微镜观察岩石薄片，可以观察岩石的微观构造特征，包括矿物的形态、晶体结构和变形构造等。

通过显微镜观察，可以了解变质岩的矿物组成和形成过程。

3.地球化学分析：通过对变质岩中的矿物和次生矿物的地球化学分析，可以了解岩石的成分和环境条件。

常用的地球化学分析方法包括岩石薄片的扫描电镜、X射线荧光分析、电子探针微区分析等。

通过对变质岩的构造分析，可以了解其形成和变质作用的过程，进而推断岩石圈内部的构造和变质力学。

构造分析是地质学和岩石学的重要研究方法，对于认识地壳演化和资源勘探具有重要的意义。

第九章变质岩区的构造研究变质岩是三大岩类之一,在地壳上分布广泛,特别是前寒武纪区域变质岩,出露面积几乎占大陆17%,其中蕴藏着十分丰富的矿产。

因此,鉴定区域变质岩的古构造型式,研究各级构造对矿床、矿带的控制是一项重要的任务。

另一方面,地球科学的许多重大问题,如上地幔的结构、深层岩石的构造变动、地壳和大陆的演化等,都同变质岩区的地质构造研究有着密切的关系。

所以,变质岩区的构造研究已成为地质构造学家瞩目的课题之一,也是近年来构造地质学中发展较快的领域之一。

第一节变质岩区的构造特征长期以来,对变质岩区构造的认识一直存在着两种对立的观点。

一种观点认为,变质岩区,特别是古老的深变质岩区的构造,比沉积岩及火山岩区的构造简单得多,多呈平缓褶皱,或是巨型单斜构造。

露头上看到的那些复杂多样的小型褶皱,并不反映构造主体的实质。

另一种观点则认为,变质岩区的构造不仅形态和方位极其多样,而且往往是多期变形的产物,它的形成和演化比沉积岩和岩浆岩区的构造复杂得多。

变质岩区构造之所以比沉积岩、火山岩区的构造复杂,主要是因为它的形成和演化总是同地壳中各种构造－热事件密切地联系在一起,并在构造－热事件过程中产生了一系列新生的与变质作用有关的构造。

一、变质岩区构造的基本特点变质岩区构造有如下几个特点。

(一)区域变质期构造是深构造层次的产物变质岩区的区域变质构造主要是深构造层次的变形。

所谓构造层次是指特定变形幕中,由于构造环境的差异,导致岩石变形具有一定的相对层次性(图9—1)。

不同的构造层次分别显示不同的主导变形机制。

其中,深层次的构造出现于流劈理上限界面以下。

在该处,由于地壳位于高温、高压环境,岩石的韧性已大大提高并处于固态流变状态。

这时岩层层理将随构造层次的加深愈来愈丧失其主运动面的地位,引起广泛的被动褶皱作用和准弯曲褶皱作用。

就是先存的强硬岩层,在平均韧性全面提高的条件下,也会发生强烈的弯曲,构成复杂的紧闭褶皱,甚至形成两翼紧贴的平卧褶皱,在整个变质岩系中构成“褶叠层”(图9—2)。

第九章变质岩区构造研究9.1引言变质岩区是地壳中重要的构造单元之一，对于理解地壳演化和矿产资源勘探具有重要意义。

本章将着重研究变质岩区的构造特征和形成机制，以及相关的岩石学和地球化学问题。

9.2构造特征变质岩区的构造特征主要包括岩石的变形、变质度和变质带等方面。

变形是指岩石在地壳运动中所发生的变形过程，常见的变形类型包括层状节理、褶皱、断层和韧性剪切等。

变质度是指岩石经历的变质作用程度，可以通过变质指标（如矿物组成和结构）来判断。

变质带是指岩石变质作用在空间上的分布规律，常见的变质带类型有喇叭状变质带、葡萄状变质带和剪切分布变质带等。

9.3形成机制变质岩区的形成机制主要包括岩石圈运动和岩石变质作用两个方面。

岩石圈运动是指地壳板块的运动，包括板块碰撞、俯冲和隆升等过程。

岩石变质作用是指岩石在高温高压或流体作用下发生的化学和物理变化。

变质作用可以分为热变质和流体变质两种类型，分别与岩浆作用和地下水作用有关。

9.4岩石学问题变质岩区的岩石学问题主要涉及岩石的成因和演化。

岩石的成因包括岩浆成因和沉积成因两种类型。

岩浆成因是指岩石由岩浆物质经过固结结晶形成的过程，常见的岩浆岩有花岗岩、玄武岩和安山岩等。

沉积成因是指岩石由沉积物经过压实、胶结和溶解结晶等作用形成的过程，常见的沉积岩有砂岩、页岩和石灰岩等。

9.5地球化学问题变质岩区的地球化学问题主要涉及岩石的元素组成和矿物组成。

岩石的元素组成可以通过岩石的化学分析来确定，常见的元素有Si、Al、Fe、Ca和Mg等。

岩石的矿物组成可以通过岩石薄片的显微镜观察来确定，常见的矿物有石英、长石、斜长石和角闪石等。

9.6结论变质岩区构造研究是地质学中的重要领域，能够揭示地壳演化和矿产资源勘探的规律。

通过研究变质岩区的构造特征和形成机制，可以了解岩石的变形、变质度和变质带等方面的信息。

同时，岩石学和地球化学问题的研究也能够揭示岩石的成因和演化过程。

变质岩调研报告
变质岩是一种由原始岩石在高温高压或者地壳中发生变质作用而形成的岩石。

为了深入了解变质岩的特性，我们进行了一次调研。

变质岩广泛存在于地球的地壳中，包括片麻岩、云母岩、角闪岩等。

这些岩石由于受到高温高压的影响，其矿物成分发生了明显的变化，形成了具有特殊结构和特性的岩石。

在调研中，我们选择了位于某地的变质岩区进行了详细的观察。

首先，我们选择了一块片麻岩样品进行了岩石薄片切割和显微镜观察。

通过放大镜的观察，我们清晰地看到了该岩石中的长石、石英和云母矿物。

这些矿物呈现出相互交错排列的结构，形成了独特的纹理。

同时，我们还发现了其中的变质矿物，如角闪石和硅卡岩，这些矿物的形成是由于原始岩石在高温高压下重新结晶而产生的。

在实地调研中，我们还发现了一些有趣的现象。

例如，我们观察到一些变质岩呈现出条带状结构，这是由于原始岩石中的层状结构在变质作用下发生了变化。

此外，我们还发现了一些变质矿物呈现出晶粒状结构，这可能是造成岩石强度增加的原因之一。

通过这次调研，我们对变质岩有了更深入的认识。

变质岩不仅具有较高的硬度和强度，而且还具有独特的纹理和结构。

正是这些特性使得变质岩在建筑和艺术领域具有广泛的应用。

然而，变质岩也有一些局限性，如其形成过程较为复杂、成本较高等。

总之，变质岩是一种受到高温高压影响而形成的特殊岩石，具有独特的纹理和结构。

通过对某地变质岩区的调研，我们对该岩石有了更深入的了解。

这次调研为我们在相关领域的研究和应用提供了有力的支持和指导。

变质岩的结构和构造变质岩是指由原始岩石在高温高压条件下经历了化学成分、结构和矿物的变化而形成的岩石。

在地壳深部，由于地质作用的影响，原始岩石会受到高温和高压的影响，从而发生结构和构造的变化。

在这个过程中，岩石的矿物物质会发生重排和重新组合，形成具有新的矿物成分和结构特征的变质岩。

首先是层状结构。

在变质岩中，层状结构是普遍存在的，是变质岩中最基本的结构之一、在变质岩形成的过程中，岩石会受到挤压和改变原始岩石平衡状态的变形作用，从而形成层状结构。

这种结构在变质岩中表现为相对平行的层状分层，而且层状结构的厚度和方向也会受到变形作用的影响。

其次是褶皱结构。

褶皱结构是指岩石中发生的挤压作用下，原来平行的岩层被挤压成波状的状况。

在变质作用下，岩石会发生褶皱挤压，从而形成褶皱结构，而这种结构是变质岩中比较常见的。

褶皱结构可以分为对称褶皱和不对称褶皱两种类型，对称褶皱是指褶皱两侧的岩石相对平行，而不对称褶皱则是指褶皱两侧岩石不平行。

此外，节理也是变质岩中常见的结构之一、节理是指岩石中形成的裂缝或者断裂，这些裂缝可以是岩石内部的断裂，也可以是岩石与地表或者其他岩石接触时形成的断裂。

节理的形成通常是由于变质作用破坏了岩石的完整性，从而形成裂缝和断裂。

节理对于变质岩的稳定性和工程性质有重要的影响，因为它们可以导致变质岩的断层和滑动。

最后是矿物排列。

矿物排列是指岩石中各种矿物晶体的相对位置和排列方式。

在变质岩中，由于化学成分和结构发生变化，原来的矿物会形成新的矿物，而形成的新矿物往往会具有一定的排列特征。

这种矿物排列可以是均匀的，也可以是不均匀的，这取决于岩石的变质程度和变质作用的类型。

综上所述，变质岩的结构和构造主要包括层状结构、褶皱结构、节理和矿物排列等。

这些结构和构造是由变质作用的影响所形成的，它们对于变质岩的形成和演化过程起着重要的控制作用。

对于地质学和工程地质学等领域的研究和应用，了解和研究变质岩的结构和构造是非常重要的。

(区域)变质岩结构构造的主要特征；表五变质岩结构构造的主要特征表5．变质岩石大类的主要鉴别特征。

表六主要变质岩类型的鉴定特征表6．动力变质岩、接触变质岩的分类命名方案和方法。

接触变质岩是在岩浆活动(包括侵入和喷出)过程中所散发的热或挥发分作用于围岩发生变质作用所生成的岩石。

按接触变质作用因素和方式可分为热接触变质作用、烘烤变质作用、接触交代变质作用及其相应的变质岩。

① 热接触变质岩的命名对热接触变质岩的命名可以冠以“热接触”字样，如：热接触大理岩；或以“角岩”这一基本名称结合主要成分(化学成分或矿物成分)命名，如：长英质角岩、辉石斜长角岩。

对热接触变质作用较弱、保留原岩组构者，则以原岩类型为基本名称，冠以“角岩化”进行命名。

如：角岩化泥(页)岩、角岩化钙硅质板岩。

② 接触交代变质岩的分类与命名最利于接触交代作用进行、具有重要成矿物意义的是中～酸性岩浆(岩)与碳酸盐岩类接触交代生成的“矽卡岩”。

随碳酸盐围岩成分的不同，抽生成的矽卡岩分为钙质矽卡岩和镁质矽卡岩两类。

矽卡岩的命名是以组合矿物种属及其量比，遵循“少前多后”的原则命名。

若岩石具有斑杂状、角砾状或条带状构造，则冠以构造名称，如：角砾状辉石石榴石矽卡岩等镁质矽卡岩的命名也是以组合矿物其量比结合特殊构造命名，如：橄榄透辉石矽卡岩、条带状金云母透辉石矽卡岩。

③ 蚀变岩的分类与命名对于保留部分原岩组构的蚀变称为“×××化”；对于原岩组构彻底改变者，则以蚀变产物为依据命名。

不彻底的各类蚀变，通常是以蚀变形成的新生矿物结合原岩命名，如蛇纹石化××岩、绿泥石化××岩等。

需要注意的是：各种金属矿物在围岩中聚集，当未达到工业品位时也用“化”，这与前面“蛇纹石化”等的意义是不同的。

④碎裂变质岩的分类与命名碎裂变质岩是各类岩石受动力变质作用的产物，其岩石类型取决于原岩类型和应力强度，其分类和命名见下表。

变质岩的常见结构和构造变质岩是指地球表面或地壳深部由原始岩石在高温高压作用下发生化学、矿物和结构组成的变化而形成的岩石。

它具有特殊的结构和构造特征，下面将详细介绍变质岩的常见结构和构造。

1.层状结构层状结构是变质岩中最常见的结构之一、变质岩经历了多次变质作用后，矿物晶粒的排列经常会形成层状构造。

层状可以是平行于岩层的，也可以是不平行的，取决于变质时的构造应力和化学成分的变化。

例如，片麻岩中的黑云母片麻岩和云硬岩中的大理岩都具有明显的层状结构。

2.斑状结构斑状结构是变质岩中一种比较常见的结构，它由大块晶体和小晶粒组成。

大块晶体称为斑晶，小晶粒称为基质。

斑晶通常是早期生长的矿物，而基质中的矿物则是后期形成的。

斑状结构在石英片岩和绿帘岩中较为常见，形成原因是岩浆和热液活动造成的晶体生长差异。

3.织构和线理织构和线理是变质岩中由矿物的排列方式引起的特殊结构。

织构通常是由大规模结构组成的，它们可以是树叶状、纺锤状、卷入状等。

线理则是沿变质岩中一定方向延伸的线状结构。

织构和线理的形成是变质岩在构造作用下产生的。

例如，片麻岩的麻状结构和云母片岩的线理都是由于层状矿物的形成和排列引起的。

4.断裂和褶皱断裂和褶皱在变质岩中也是常见的构造。

断裂是岩石断裂形变所形成的裂缝，它可以是不连续的，也可以是连续的。

断裂通常是由于地壳的应力超过了岩石的强度而产生的。

褶皱是变质岩中岩石层或岩体的弯曲形变，可以是折叠形成的褶皱，也可以是波浪状的褶皱。

褶皱的形成是由于地壳构造作用的挤压作用力导致的。

5.成岩构造和成矿构造成岩构造和成矿构造是变质岩中具有重要地质意义的结构。

成岩构造是指形成变质岩的过程中，岩石受到的构造应力和变形作用。

成矿构造则是岩石在成岩过程中，受到化学作用而形成的矿石和矿物。

成岩构造和成矿构造对岩石的形成和组成起着重要的作用，可以通过研究这些构造来了解岩石的变质演化过程。

以上是变质岩的常见结构和构造，变质岩是地球历史演化中重要的岩石类型，研究变质岩的结构和构造有助于了解地壳演化和岩石的形成机制。

变质岩区地质调查变质岩, 地质调查【变质岩区填图方法体系】以构造变形、变质作用理论为指导，以同一成因类型原岩建造的变质岩石或变质岩石组合为填图单位，以构造分析方法为手段，以地质事件为主线的填图方法体系。

根据原岩建造的性质和改造作用的程度，可分为：1构造-地层-事件法；2构造-岩层-事件法；3构造-岩石-事件法。

【区域变质岩分类】区域变质岩包括范围较广，生成条件比较复杂，分类及命名方案很多。

程裕淇等（1963）以变质原岩的主要类型及其特点与变质后的矿物组成、结构构造等为依据，并参加格鲁宾曼的化学矿物分类法、尼格里的化学分类法，以及哈格尔、埃斯科拉、巴特尔等人的分类法，将区域变质岩石分为九个常见类型和五个不常见类型。

其中常见的有九类：碱长片麻岩类、云母片岩及云母片麻岩类、斜长片麻岩类、含云母变粒岩及云英片岩类、斜长角闪岩及角闪片岩类、钙硅酸盐岩类、大理岩及白云石大理岩类、石英岩类、滑石片岩及蛇纹片岩类。

不常见的有五类：钠闪石岩及硬玉岩类、磁铁岩类、刚玉岩类、变质磷块岩类、变质砾状碎屑岩类。

【变质侵入体类型】经变形变质改造后的侵入岩。

按其原岩类型分为：变超镁铁质岩、变镁铁质岩、变中性岩及变花岗岩石等；按变质程度分为：高级变质侵入岩，中低级变质侵入岩。

高级变质侵入岩主要分布在太古宙花岗岩-绿岩区、麻粒岩-片麻粒岩区等，一般以长英质片麻岩为主体，与层状橄榄岩、辉长岩、斜长岩及不同性质的表壳岩等组成英云闪长岩-奥长花岗岩-花岗闪长岩岩系或正常的钙碱系列岩系。

中低级变质侵入岩主演是花岗质类岩石，常具多期侵位特征，除分布在太古宙麻粒岩-片麻岩区外，常见于一些年轻造山带核部。

【变质深成侵入体】形成于地壳深处（>2-3千米），由岩浆缓慢冷却凝固生成的全晶质粒状岩石（花岗岩、闪长岩、辉长岩等），再经变形变质改造而成的侵入岩体。

深成侵入体的产状主要有：1简单深成岩体；2复杂深成侵入体；3复式深成侵入体；4叠加复式深成侵入体；5环状花岗岩类杂岩体。

工程地质知识：变质岩区构造的几何分析构造几何分析是构造解析的基础，变质岩区构造也不例外。

其主要任务在于确定和恢复构造的三维空间形态和方位。

构造形态主要通过详细的地质制图来查明。

构造方位则可以在某些特定的区段，通过测定构造要素及其相互关系，结合赤平投影或数理统计进行确定。

变质岩区构造的几何分析常常强调以下两点：
①变质岩新生构造方位上的规律性是一切构造变形的基本几何特征。

无论变形是大还是小，它们的外形常常与其内部组成的条理分不开的。

条各种平行线状构造。

理各种面状构造。

这种外形与内部条理之间的内在联系是变质岩区褶皱几何分析的主要依据。

②由于变质岩区叠加褶皱的普遍存在，所以在构造几何分析中必须注意早期构造对晚期构造的限制和晚期构造对早期构造的改造。